★ 何の数値が悪くなったら劣化したと判断するのか？ 推定モデルの構築法を徹底解説！
★ バッテリーシステムの制御のポイントは？ どのようにバッテリーパックを構成すればよいか

リチウムイオン電池の劣化・寿命評価技術と

バッテリーマネジメントの設計

【提携セミナー】

主催：株式会社技術情報協会

講座内容

• リチウムイオン電池の寿命推定・SOH判定と電池制御への活用
• リチウムイオン電池性能の劣化推定モデルの構築
• バッテリシステムのモデルベース開発
• バッテリパックの構成と設計、制御手法

習得できる知識

• リチウムイオン電池の開発方向性、リチウムイオン電池の劣化メカニズム（一次劣化、二次劣化）と寿命推定、SOH推定と電池制御へのヒント、電池リユース、シェアリングの考え方
• リチウムイオンバッテリーの性能発現メカニズム、その劣化原因についての理解。その表現手法についての一助。また、バッテリー内部の劣化状態の評価手法についての理解
• バッテリシステムの概要、モデルベース開発をバッテリマネジメントシステム、バッテリの温度計算に適用した事例、モデル化手法
• バッテリパックを安全に設計できる手法を習得することができる
• 当講座で習得した基礎技術を電動車や蓄電池などのリチウムイオンバッテリを搭載した製品開発に活用することができる

担当講師

【第１部】(株)KRI　常務執行役　木下 肇 氏

【第２部】(株)本田技術研究所　先進パワーユニット・エネルギー研究所　エネルギーユニット開発室　第1ブロック　Assistant Chief Engineer　冨永 由騎 氏

【第３部】東芝インフラシステムズ(株)　インフラシステム技術開発センター　電機応用・パワエレシステム開発部　機械要素・メカトロニクス技術担当　主務　近藤 敦美 氏

【第４部】デルタテックラボラトリ　代表　髙瀨 弘嗣 氏

セミナープログラム（予定）

＜１０：００～１１：３０＞

１．リチウムイオン電池の寿命推定・SOH判定と電池制御への活用

(株)KRI　常務執行役　木下 肇 氏

【講座概要】

地球環境問題、資源問題解決に向けた自動車の電動化（EV）、再生可能エネルギーへの転換が、リチウムイオン電池（LIB）市場を牽引し、ここに大きなビジネスチャンスが生まれるだろう。2030年社会が要求するLIBにおいては、これまでのエネルギー密度、コストの観点とは別に、寿命に焦点を当てた開発方向性があり、ここには寿命解析技術がキーとなる。 本講ではLIBの寿命推定を核とし、広義SOH（State of Health）、SOH判定に基づく電池寿命制御、リユースの基本的考え方につきお話します。

【受講対象】

リチウムイオン電池開発者、リチウムイオン電池ユーザー（EV、ESSなどの設計・制御）、リチウムイオン電池向けサービス提供者

【受講後、習得できること】

リチウムイオン電池の開発方向性、リチウムイオン電池の劣化メカニズム（一次劣化、二次劣化）と寿命推定、SOH推定と電池制御へのヒント、電池リユース、シェアリングの考え方

1.2030年社会に向けたリチウムイオン電池の開発方向性

1-1 リチウムイオン電池への期待（2つの開発方向性)

1-2 リチウムイオン電池に対する社会の要求（地球環境問題，資源問題）

1-3 顕在化する課題（寿命、安全性）

1-4 新たなリチウムイオン電池の使われ方（シェアリング）

2.リチウムイオン電池の寿命推定

2-1 リチウムイオン電池の２つの劣化メカニズム

2-2 リチウムイオン電池の寿命推定（推定式）

2-3 予測が難しい電池の二次劣化

2-4 二次劣化可能性確認試験

3.リチウムイオン電池のSOH（State of Health）

3-1 電池の限界を知り、うまく使う

3-2 広義SOHとは

3-3 SOH判定に基づく電池の制御（二次劣化の抑止、リユース）

3-4 新たなSOH判定技術

【質疑応答】

＜１２：１０～１３：４０＞

２．リチウムイオン電池性能の劣化推定モデルの構築

(株)本田技術研究所　先進パワーユニット・エネルギー研究所　エネルギーユニット開発室　第1ブロック　Assistant Chief Engineer　冨永 由騎 氏

【講座概要】

近年の社会における電動化へのシフトにおいて、キーデバイスであるリチウムイオンバッテリーには、容量や出力の大きさだけではなく、高い安全性や長い寿命が求められる。その中でも車載用バッテリーにおいて寿命は10年以上の性能見通しを判断する必要がある。 リチウムイオンバッテリーの電気的特性の劣化遷移の評価は、一般的に使用された累積の時間や電気量の平方根に対して線形に表現するルート則や、統計的アプローチを用いた機械学習が用いられることが多い。しかし、実際の劣化遷移形状はルート則では正確に表現できない場合がある。また、統計的アプローチにおいては、その特性上、精度の高いモデルを学習するためには大量の教師データが必要になる。これらの問題を解決するため、車載用バッテリーの寿命評価を、より正確に、より教師データを少なく学習することを可能にしたモデル技術を構築した。本講演では構築した劣化推定モデル技術とそれに必要な解析手法を紹介する。

リチウムイオンバッテリーの性能発現メカニズムをベースとした性能劣化モデリング技術の紹介をするため、バッテリー全体を通した理解につながると思います。また、第一原理計算などを用いておらず、扱う情報も難しくないため、化学が得意ではない方も理解し易い内容です

【受講対象】

リチウムイオンバッテリーの性能評価、モデリング技術を業務担当とされている方。電動化検討に伴い、リチウムイオンバッテリーの研究や開発、搭載検討を始めようと思われている方

【受講後、習得できること】

リチウムイオンバッテリーの性能発現メカニズム、その劣化原因についての理解。その表現手法についての一助。また、バッテリー内部の劣化状態の評価手法についての理解

1.車載用バッテリーの性能とその評価手法への要求

2.リチウムイオンバッテリーの劣化モデルの分類とその特徴

3.リチウムイオンバッテリーの電気的特性の劣化メカニズム

4.構築した劣化推定モデル技術の紹介

4.1 定格容量モデル

4.2 抵抗モデル

4.3 SOC-OCVモデル

5.電気的特性の劣化因子の解析手法の紹介

5.1 dV/dQ解析と充放電曲線解析

5.2 IMP解析

【質疑応答】

＜１３：５０～１５：２０＞

３．バッテリシステムのモデルベース開発

東芝インフラシステムズ(株)　インフラシステム技術開発センター

電機応用・パワエレシステム開発部　機械要素・メカトロニクス技術担当　主務　近藤 敦美 氏

【講座概要】

リチウムイオンバッテリの利用可能な充放電電流は、セルの温度、充電率、劣化状態によって変化する。また、温度と現在の劣化状態、電圧によってセルから発生する熱は逐次変化する。運用では、セルの状態を常時監視し、過温度、過電圧の際には充放電を制限、保護動作を行うバッテリシステムが必須である。本講演では、モデルベース開発を活用したバッテリシステム、温度のモデル化手法を紹介する。

【受講対象】

バッテリシステムの概要、バッテリシステムのバッテリの熱マネジメントに興味がある方

【受講後、習得できること】

バッテリシステムの概要、モデルベース開発をバッテリマネジメントシステム、バッテリの温度計算に適用した事例、モデル化手法

1.はじめに

2.モデルベース開発とは

3.課題と目的

4.バッテリシステムの制御とモデル

4.1 保護制御と回路

4.2 セルバランシング

4.3 冷却と暖気

4.4 状態推定、寿命確保

4.5 電気等価回路と熱回路モデル

5.バッテリの温度計算モデル

5.1 熱回路によるセルのモデル化

5.2 モジュールへの拡張

5.3 シミュレーションと試験の結果比較

5.4 モジュールモデルの合成

5.5 合成モデルシミュレーションと試験の結果比較

6.まとめ

【質疑応答】

＜１５：３０～１７：００＞

４．バッテリパックの構成と設計、制御手法

デルタテックラボラトリ　代表　髙瀨 弘嗣 氏

【講座の趣旨】

本講座では初心者の方でも理解しやすいようにリチウムイオンバッテリの特徴を説明しながら、バッテリやバッテリマネジメントシステム（BMS）基板、電流センサなどで構成されるバッテリパックの設計手法や想定される不具合の対処方法などを設計経験者の立場で説明します。

初心者の方でもバッテリパックの設計手法を習得することができ、貴社製品へのリチウムイオンバッテリの搭載をご検討されている方には大変お勧めです。

【受講対象】

• バッテリマネジメントシステムやバッテリパックの設計に関わる技術者、開発チームリーダー
• 電動車や蓄電池などリチウムイオンバッテリを搭載した製品への新規参入を検討している開発マネージャー

【 受講後、習得できること】

• バッテリパックを安全に設計できる手法を習得することができる
• 当講座で習得した基礎技術を電動車や蓄電池などのリチウムイオンバッテリを搭載した製品開発に活用することができる

1.バッテリパックの役割と設計手法

1.1 バッテリパックの構成

1.2 バッテリパックの機能

1.3 バッテリパックの制御手法

1.4 バッテリパックの搭載部品の選定方法

1.5 バッテリパックの筐体設計

2.バッテリパック設計の注意点とポイント

2.1 バッテリパック設計の失敗例とそのポイント

2.2 リチウムイオンバッテリの使用上の注意点

【質疑応答】

公開セミナーの次回開催予定

開催日

2023/1/24（火）10:00~17:00

開催場所

Zoomによるオンライン受講

受講料

1名につき66,000円(消費税込･資料付き)

〔1社2名以上同時申込の場合1名につき60,500円(税込)〕

技術情報協会主催セミナー　受講にあたってのご案内

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備考

資料は事前に紙で郵送いたします。

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